Απομακρυσμένη λήψη μετρήσεων και ελέγχου

Απομακρυσμένη λήψη μετρήσεων και ελέγχου – Smart metering and control

Τηλεθέρμανση – Η Απομακρυσμένη λήψη μετρήσεων και ελέγχου

Hλειτουργία των έξυπνων ενεργειακών δικτύων απαιτεί σήμερα  την εκτεταμένη  ανταλλαγή πληροφοριών και δεδομένων  μεταξύ των  διασυνδεδεμένων στο ενεργειακό σύστημα μερών. Μία τέτοια διασύνδεση είναι οι θερμικοί υποσταθμοί καταναλωτών σε δίκτυα τηλεθέρμανσης. Οι θερμικοί υποσταθμοί αποτελούν την διασύνδεση μεταξύ του δικτύου διανομής και των συστημάτων θέρμανσης των διασυνδεδεμένων κτιρίων των καταναλωτών.

Κατά το παρελθόν, ακόμη και μέχρι σήμερα, οι λήψεις μετρήσεων συλλεγόταν μία ή περισσότερες φορές τον χρόνο. Σήμερα η διαθέσιμη τεχνολογία για την απομακρυσμένη λήψη μετρήσεων και ελέγχου (smart metering and control) επιτρέπει την αυτόματη ανάγνωση των ενδείξεων από τους ολοκληρωτές ενέργειας αλλά και τους προγραμματιστές λειτουργίας ελαχιστοποιώντας κατά τον τρόπο αυτό το κόστος λήψης ωριαίων μετρητικών δεδομένων.

Στα συστήματα εγκαταστάσεων τηλεθέρμανσης σφάλματα και αποκλίσεις που εμφανίζονται στους θερμικούς υποσταθμούς των καταναλωτών μεταφέρονται και επιδρούν άμεσα μέσω του δικτύου διανομής στις εγκαταστάσεις τροφοδοσίας θερμικής ενέργειας (αντλιοστάσια μεταφοράς και διανομής καθώς και μονάδες παραγωγής θερμικής ενέργειας).

Διασύνδεση συστημάτων

Για την αποφυγή πρόσθετου κόστους τόσο για τους καταναλωτές όσο και για τους φορείς λειτουργίας παροχής και διανομής θερμικής ενέργειας, απαιτείται η εφαρμογή  καινοτόμων τεχνολογιών (smart metering and control) στους θερμικούς υποσταθμούς που θα ενσωματώνουν τις λειτουργικές δυνατότητες εντοπισμού και καταγραφής των σφαλμάτων και αποκλίσεων αυτών. Η βελτιστοποίηση λειτουργίας των εγκαταστάσεων δεν είναι εφικτή αν δεν υπάρχουν διαθέσιμες μετρήσεις των λειτουργικών παραμέτρων.

Αναγκαιότητα & στόχοι

Απώτερος στόχος είναι η ουσιαστική βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των εγκαταστάσεων τηλεθέρμανσης. Η ενεργειακή αποδοτικότητα των δικτύων αφενός διασφαλίζει την βιωσιμότητα τους και αφετέρου τα καθιστά ανταγωνιστικά και ελκυστική επιλογή για τους τελικούς καταναλωτές.

Η βελτιωμένη ενεργειακή απόδοση των εγκαταστάσεων τηλεθέρμανσης θα επιτρέψει στις εγκαταστάσεις:

  • να μειώσουν το λειτουργικό τους κόστος
  • να διασφαλίσουν πλεόνασμα θερμικής ισχύος για την περαιτέρω γεωγραφική ανάπτυξη τους και την παροχή νέων ενεργειακών υπηρεσιών.

Η αύξηση της ενεργειακής απόδοσης και η καλύτερη αξιοποίηση και χρήση της διαθέσιμης θερμικής ισχύος συνιστούν  προτιμότερη επιλογή από την εναλλακτική δυνατότητα διαρκούς αναβάθμισης των αγωγών διανομής και μεταφοράς καθώς και της αντλητικής ικανότητας και ικανότητας παραγωγής θερμικής ενέργειας εξοικονομώντας στους φορείς λειτουργίας σημαντικά επενδυτικά κεφάλαια.

Χωρίς την συχνή λήψη μετρήσεων – και κατά προτίμηση σε ωριαία βάση – οι εγκαταστάσεις τηλεθέρμανσης δεν είναι σε θέση να γνωρίζουν που και με ποιο τρόπο μπορεί να γίνουν βελτιώσεις στα συστήματα τους. Επίσης δεν είναι σε θέση να αξιολογήσουν τα αποτελέσματα των ενεργειών που λαμβάνουν.  

Η βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των συστημάτων και η λειτουργία τους όσο το δυνατόν πλησιέστερα στα βέλτιστα όρια τους, προϋποθέτει την συνεχή παρακολούθηση και βελτίωση τους σε όλα τα τμήματα καθώς και στο σύνολο των εγκατεστημένων θερμικών υποσταθμών που διασυνδέουν τους τελικούς χρήστες.  Για να συμβεί αυτό, θα πρέπει να γνωρίζουν με ακρίβεια τι συμβαίνει στα δίκτυα τους – ιδιαίτερα στα κρίσιμα σημεία – σε πραγματικό χρόνο.  Η απομακρυσμένη λήψη μετρήσεων και ελέγχου είναι ο μοναδικός τρόπος για τη διασφάλιση των παραπάνω. Παρέχεται σήμερα από τις τεχνολογίες έξυπνων συστημάτων λήψης μετρήσεων (smart metering).

 

Πλεονεκτήματα χρήσης έξυπνων τεχνολογιών για την Απομακρυσμένη λήψη μετρήσεων και ελέγχου

Μέχρι σήμερα, ο κύριος λόγος για την λήψη ενεργειακών μετρήσεων ήταν η ανάγκη των φορέων λειτουργίας για την χρέωση των τελικών χρηστών με βάση την ενεργειακή τους κατανάλωση. Αυτό συνήθως γινόταν με επί τόπου επίσκεψη, ή οδική διέλευση εξωτερικά των συνδεδεμένων κτιρίων και την απομακρυσμένη ανάγνωση των δεδομένων (remote metering) από μικρή απόσταση χωρίς την ενόχληση των τελικών χρηστών. Περαιτέρω, τα στοιχεία αυτά μεταφέρονταν χειροκίνητα από το προσωπικό σε κεντρικό υπολογιστικό σύστημα – κατά κανόνα μη συνδεδεμένο με το λογιστήριο – όπου και γινόταν η επαλήθευση (conformity validation) από εξειδικευμένο προσωπικό. Τα στοιχεία δε αυτά χρησιμοποιούνταν κατά κανόνα αποκλειστικά για την έκδοση των λογαριασμών.

Θερμικός Υποσταθμός

Θερμικός Υποσταθμός

Ωστόσο τα μετρούμενα δεδομένα μπορούν να χρησιμοποιηθούν πολύ πιο αποτελεσματικά και κυρίως προληπτικά και διαγνωστικά για την λειτουργία των εγκαταστάσεων Η διαθεσιμότητα σήμερα οικονομικά εφικτών τεχνολογιών δικτύων αυτόματης λήψης μετρητικών δεδομένων – smart metering and control – είναι σε θέση να προσφέρει σημαντική προστιθέμενη αξία στις υφιστάμενες υποδομές.

Η Απομακρυσμένη λήψη μετρήσεων και ελέγχου δίνει στις εγκαταστάσεις τηλεθέρμανσης την δυνατότητα να έχουν λεπτομερή εικόνα της πραγματικής κατάστασης του δικτύου διανομής παρέχοντας ακριβείς πληροφορίες για τις παροχές και θερμοκρασίες συνδυαζόμενα με πρόσθετες μετρήσεις όπως για παράδειγμα οι διαφορικές πιέσεις σε στρατηγικά τμήματα του δικτύου. Με τον τρόπο αυτό, οι εγκαταστάσεις είναι σε θέση να διευθετήσουν και επιλύσουν ζητήματα, εξαιρετικά σημαντικά για την λειτουργία τους, όπως οι υψηλές θερμοκρασίες επιστροφής ή οι υπερβολικές μέσες τιμές παροχών ροής, εξασφαλίζοντας σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας για τις ίδιες και τους πελάτες τους.

Η εφαρμογή συστημάτων αυτόματης λήψης μετρήσεων επιτρέπει την συνεχή παρακολούθηση των θερμοκρασιών στα δίκτυα τηλεθέρμανσης. Με τον τρόπο αυτό οι εγκαταστάσεις έχουν την δυνατότητα να καθορίζουν κατά πόσο είναι εφικτή η λειτουργία των συστημάτων τους με χαμηλότερες θερμοκρασίες προσαγωγής – επιστροφής, βελτιώνοντας έτσι το συνολικό ενεργειακό βαθμό απόδοσης. Χαμηλές θερμοκρασίες λειτουργίας στις εγκαταστάσεις τηλεθέρμανσης συνεπάγεται ψηλότερος ενεργειακός βαθμός απόδοσης, χαμηλότερες ενεργειακές απώλειες, προϋποθέτει ωστόσο και τη συμμετοχή του τελικού χρήστη.

Η συχνή λήψη μετρητικών δεδομένων εξασφαλίζει επίσης επιπρόσθετα οφέλη. Οι φορείς λειτουργίας των εγκαταστάσεων είναι σε θέση να εκδίδουν λογαριασμούς χρέωσης συχνότερα, σε μηνιαία για παράδειγμα βάση, βελτιώνοντας κατά τον τρόπο αυτό την οικονομική τους ταμιακή ρευστότητα που επιτρέπει την απρόσκοπτη υλοποίηση των επενδυτικών προγραμμάτων τους.

Επίσης παρέχει την δυνατότητα γρήγορης και έγκαιρης ανίχνευσης σφαλμάτων στους θερμικούς υποσταθμούς των καταναλωτών διευκολύνοντας τον προγραμματισμό προληπτικής συντήρησης και αποκατάστασης ελαχιστοποιώντας το αντίστοιχο κόστος και περιορίζοντας τις ενεργειακές απώλειες.

Η συμμετοχή του τελικού Χρήστη

Hσυμμετοχή των τελικών χρηστών είναι κρίσιμη και ουσιαστική για την επίτευξη της εξισορρόπησης ενεργειακής παροχής και ζήτησης. Οι τεχνολογίες έξυπνης λήψης μετρήσεων επιτρέπουν στις εγκαταστάσεις να εστιάζουν σε ομάδες καταναλωτών με χαμηλού επιπέδου ενεργειακή συμπεριφορά παρέχοντας κίνητρα για την βελτίωση της. Η χαμηλού επιπέδου ενεργειακή συμπεριφορά (άσκοπη υπερκατανάλωση ενέργειας) δημιουργεί πιέσεις στα δίκτυα διανομής των τηλεθερμάνσεων οδηγώντας τα στα όρια τους. Παράλληλα επιφέρουν σημαντικές επιπτώσεις στο συνολικό σύστημα.

Η παρότρυνση ωστόσο των τελικών καταναλωτών προς την κατεύθυνση αυτή και η βελτίωση του ενεργειακού προφίλ κατανάλωσης δεν είναι καθόλου εύκολο εγχείρημα και προϋποθέτει την ανάληψη εκ μέρους των φορέων λειτουργίας των εγκαταστάσεων συμβουλευτικού ρόλου καθώς επίσης την παροχή κινήτρων και αντικινήτρων προς την κατεύθυνση αυτή.
Μετρητής ΡοήςΗ  Απομακρυσμένη λήψη μετρήσεων και ελέγχου με εφαρμογές ανάλυσης δεδομένων επιτρέπει την διαμόρφωση νέου διαδραστικού περιβάλλοντος με τον τελικό χρήστη. Επίσης βελτιώσει την αξιοπιστία των φορέων λειτουργίας και αναβαθμίζει το επίπεδο εμπιστοσύνης των τελικών καταναλωτών προς τους ενεργειακούς παρόχους. Οι τελευταίοι με την χρήση των προαναφερόμενων εργαλείων είναι σε θέση να διαδραματίσουν το ρόλο τους ως ως ενεργειακοί σύμβουλοι και να διευρύνουν την παροχή υπηρεσιών προς τους τελικούς καταναλωτές. Η διατήρηση και παροχή ιστορικών δεδομένων ενεργειακών καταναλώσεων προς τους χρήστες μπορούν να συμβάλλουν επιμορφωτικά σε αυτούς σε συνδυασμό με την εξοικονομούμενη δαπάνη.

Η Ευρωπαϊκή Ένωση πρόσφατα έχει θέσει στο επίκεντρο τους ενεργειακούς καταναλωτές παρέχοντας το δικαίωμα σε αυτούς και την υποχρέωση στους φορείς λειτουργίας πρόσβασης σε εργαλεία που θα συμβάλλουν σε μειώσεις των ενεργειακών καταναλώσεων και βελτίωσης του ενεργειακού προφίλ των χρηστών.

Οι εναλλακτικοί τρόποι χρέωσης αποτελούν επίσης έναν άλλο τρόπο παρακίνησης των τελικών χρηστών. Θα μπορούσε για παράδειγμα να εξαρτηθεί η τιμολόγηση με τα προφίλ και επίπεδα ενεργειακής κατανάλωσης σε συνδυασμό με το χρόνο που αυτή εμφανίζεται (περίοδος αιχμής) μέσω της παροχής εκπτώσεων ή επιβαρύνσεων.

Προβλήματα Τιμολόγησης – Εναλλακτικές επιλογές

Hτιμολόγηση χρέωσης της θερμικής ενέργειας ανά μεγάλα διαστήματα (3 ή 4 φορές ανά περίοδο λειτουργίας) οδηγεί στην έκδοση κατά κανόνα μεγάλων λογαριασμών για τους τελικούς καταναλωτές. Είναι ένας από τους λόγους (μεταξύ άλλων) που εν τέλει οι φορείς λειτουργίας των εγκαταστάσεων τηλεθέρμανσης αδυνατούν να εισπράξουν τα οφειλόμενα και να ανακτήσουν τουλάχιστον το κόστος λειτουργίας τους. Ιστορικά μέχρι σήμερα συνήθως οι φορείς λειτουργίας των συστημάτων απαιτούσαν τα οφειλόμενα από τους διαχειριστές – εκπροσώπους των οικοδομών οι οποίοι πάντοτε κινδυνεύουν από ανεξόφλητες οφειλές επί μέρους καταναλωτών.

Η εφαρμογή ενός συστήματος της μορφής Πληρώνεις Όσο Καταναλώνεις (pay as you go) μπορεί να εξασφαλίσει ένα δίκαιο και ακριβές σύστημα χρέωσης ενώ παράλληλα μεταβιβάζει τον κίνδυνο οφειλών στον πάροχο λειτουργίας. Η χρήση ασύρματης τεχνολογίας (όπως για παράδειγμα wireless GPRS) επιτρέπει την απομακρυσμένη αυτόνομη διαχείριση των μονάδων και την διακοπή της παροχής θερμικής ενέργειας σε περίπτωση ληξιπρόθεσμων οφειλών. Η λογική της τιμολόγησης αυτής συνδυάζεται είτε σε μεμονωμένες μονάδες θερμικών υποσταθμών σε επίπεδο διαμερισμάτων είτε ακόμη και σε περίπτωση κεντρικών υποσταθμών με προπληρωμένη του κόστους θερμικής ενέργειας (με βάση τα ιστορικά δεδομένα).

Προσαρμογή στην Ευρωπαϊκή Νομοθεσία

HΕυρωπαϊκή Ένωση έχει αναθεωρήσει πρόσφατα τον κανονισμό μέτρησης και χρέωσης θερμικής ενέργειας που ενσωματώθηκε ως τμήμα της Ευρωπαϊκής Οδηγίας για την Ενεργειακή απόδοση. Ειδικότερα η Ευρωπαϊκή Επιτροπή ενημέρωσε τον οδηγό εφαρμογής και ελέγχου του εφικτού κόστους για την εγκατάσταση μετρητών θερμικής ενέργειας σε υφιστάμενα κτίρια συνδεδεμένα σε ενεργειακά δίκτυα τηλεθερμάνσεων.

Στο πλαίσιο αυτό αναθεωρήθηκε το υπάρχον εργαλείο λογισμικού για τον έλεγχο βιωσιμότητας εγκατάστασης μετρητών θερμικής ενέργειας (Heat Metering Viability Tool) που έχει αναπτύξει το Τμήμα Ενέργειας και Κλιματικής Αλλαγής της Ευρωπαϊκής Ένωσης (Department of Energy and Climate Change). Το εργαλείο αυτό χρησιμοποιείται από τους παρόχους θερμικής ενέργειας για να ελέγξουν κατά πόσο η αναβάθμιση / ανακατασκευή της διάταξης μέτρησης θερμικής ενέργειας στην πλευρά του τελικού καταναλωτή είναι οικονομικά βιώσιμη για τις εγκαταστάσεις τους.

Σύμφωνα με τους κανονισμούς ο μετρητής πρέπει να βρίσκεται στον εναλλάκτη θερμότητας στο κτίριο ή στο σημείο εισόδου των αγωγών του δικτύου τηλεθέρμανσης στο κτίριο. Υπάρχει επίσης συνεχής υποχρέωση για την διασφάλιση της συνεχούς λειτουργίας, σωστής συντήρησης και περιοδικής επιθεώρησης για σφάλματα εκ μέρους του παρόχου θερμικής ενέργειας.

Υποβάλλετε το σχόλιο ή τις παρατηρήσεις σας


Εισαγάγετε το email σας, ώστε να μπορέσουμε να συνεργαστούμε μαζί σας.